JPS6341603A - 囲い板 - Google Patents
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- JPS6341603A JPS6341603A JP62196543A JP19654387A JPS6341603A JP S6341603 A JPS6341603 A JP S6341603A JP 62196543 A JP62196543 A JP 62196543A JP 19654387 A JP19654387 A JP 19654387A JP S6341603 A JPS6341603 A JP S6341603A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
- F01D11/12—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator using a rubstrip, e.g. erodible. deformable or resiliently-biased part
- F01D11/122—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator using a rubstrip, e.g. erodible. deformable or resiliently-biased part with erodable or abradable material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2230/00—Manufacture
- F05D2230/20—Manufacture essentially without removing material
- F05D2230/26—Manufacture essentially without removing material by rolling
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- F05D2230/90—Coating; Surface treatment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は断熱性月つ摩耗可能なセラミック被覆体、特に
タービン囲い板に適用されるセラミック被覆体およびプ
ラズマ溶射法あるいは他の視線蒸着法によシ実質的に分
断された被覆体を形成する方法に関する。
タービン囲い板に適用されるセラミック被覆体およびプ
ラズマ溶射法あるいは他の視線蒸着法によシ実質的に分
断された被覆体を形成する方法に関する。
（従来の技術）
高圧タービンの羽根の先端部が摩耗しタービンの囲い板
と接触されることを防ぐため、あるいは羽根先端部の摩
耗または囲い板の摩耗を避けるように設計されるため、
羽根先端部と囲い板との間の間隙が増大され、タービン
の効率の損失が増大されることは当事者には周知である
。羽根先端部と囲い板との間を通る高圧ガスはタービン
回転に寄与しないので効率上明らかな損失となる。ター
ビンの作動中全般に亘り羽根先端部と断熱囲い板との間
隙を小さくできれば、タービンの総合性能が向上されよ
う。例えば、低動作温度における出力の上昇、燃料経済
性の向上、動作寿命の向上あるいは囲い板の冷却条件の
軽減が図られよう。
と接触されることを防ぐため、あるいは羽根先端部の摩
耗または囲い板の摩耗を避けるように設計されるため、
羽根先端部と囲い板との間の間隙が増大され、タービン
の効率の損失が増大されることは当事者には周知である
。羽根先端部と囲い板との間を通る高圧ガスはタービン
回転に寄与しないので効率上明らかな損失となる。ター
ビンの作動中全般に亘り羽根先端部と断熱囲い板との間
隙を小さくできれば、タービンの総合性能が向上されよ
う。例えば、低動作温度における出力の上昇、燃料経済
性の向上、動作寿命の向上あるいは囲い板の冷却条件の
軽減が図られよう。
このためガスタービン業界にあってはある程度摩耗可能
なタービン囲い板を開発し羽根先端部と囲い板との間隙
を小さくし、これに伴う漏れによる損失を低減するよう
努力が払われてきた。囲い板に摩耗可能なセラミック被
覆体を与える方法においてはスーパアロイ囲い板（基材
）に対しイツトリウムで安定化されたジルコニア（ＹＳ
Ｚ ）材層を結合（接着）する必要があった。この場合
第１の結合法によれば、スーパアロイ囲い板に対しスー
パアロイ製の・・ニカムがろう付けされ、ノ・ニカム内
の孔空間に多孔度を調整するようジルコニア材を含む充
填粒子が充填せしめられる。また第２の結合法によれば
３〜５のセラミック層あるいはサーメツト層からなる複
合層がスーパアロイ囲い板に対し結合されてなる。第３
の結合法においては第１と第２の結合法を組み合せたが
如き構成がとられ、スーパアロイ囲い板のアレイ状の突
起部がＹＳＺ／ＮｉＣｒＡｌｙ層で充填される領域から
内側へ突出せしめられてなる。
なタービン囲い板を開発し羽根先端部と囲い板との間隙
を小さくし、これに伴う漏れによる損失を低減するよう
努力が払われてきた。囲い板に摩耗可能なセラミック被
覆体を与える方法においてはスーパアロイ囲い板（基材
）に対しイツトリウムで安定化されたジルコニア（ＹＳ
Ｚ ）材層を結合（接着）する必要があった。この場合
第１の結合法によれば、スーパアロイ囲い板に対しスー
パアロイ製の・・ニカムがろう付けされ、ノ・ニカム内
の孔空間に多孔度を調整するようジルコニア材を含む充
填粒子が充填せしめられる。また第２の結合法によれば
３〜５のセラミック層あるいはサーメツト層からなる複
合層がスーパアロイ囲い板に対し結合されてなる。第３
の結合法においては第１と第２の結合法を組み合せたが
如き構成がとられ、スーパアロイ囲い板のアレイ状の突
起部がＹＳＺ／ＮｉＣｒＡｌｙ層で充填される領域から
内側へ突出せしめられてなる。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしなから第１の結合法では充填粒子が７・ニカムの
孔から落ち、このため密封効率が大巾に低下し、セラミ
ック被覆体の断熱特性が悪化する問題があった。また第
２の結合法においては、金属層から外側のジルコニア材
層へと熱膨張係数が次第に変化するように構成されるの
で、セラミックあるいはサーメット内の金属成分の酸化
によって（ｌＯ） 容積が大きく膨張し積層体の熱膨張係数の円滑な勾配が
破壊される危惧があった。この結果ジルコニア材層の割
れ、囲い板の変形、羽根先端部と囲い板との間隙のバラ
ツキ、性能の低下および修理費の上昇を招く問題があっ
た。且つ第３の結合法ではセラミック内のＮｉ０ｒＡ１
７が酸化し、セラミック層が囲い板から剥離して、ＹＳ
Ｚ層に割れが生じる問題があった。丑だスーパアロイの
突起部が羽根により摩擦を受けると羽根先端部の摩耗が
大きくなり、性能が急激に低下して囲い板や羽根の交換
が必要となる問題があった。
孔から落ち、このため密封効率が大巾に低下し、セラミ
ック被覆体の断熱特性が悪化する問題があった。また第
２の結合法においては、金属層から外側のジルコニア材
層へと熱膨張係数が次第に変化するように構成されるの
で、セラミックあるいはサーメット内の金属成分の酸化
によって（ｌＯ） 容積が大きく膨張し積層体の熱膨張係数の円滑な勾配が
破壊される危惧があった。この結果ジルコニア材層の割
れ、囲い板の変形、羽根先端部と囲い板との間隙のバラ
ツキ、性能の低下および修理費の上昇を招く問題があっ
た。且つ第３の結合法ではセラミック内のＮｉ０ｒＡ１
７が酸化し、セラミック層が囲い板から剥離して、ＹＳ
Ｚ層に割れが生じる問題があった。丑だスーパアロイの
突起部が羽根により摩擦を受けると羽根先端部の摩耗が
大きくなり、性能が急激に低下して囲い板や羽根の交換
が必要となる問題があった。
概して囲い板にセラミック被覆層を形成することにより
、セラミック材の熱伝達率が低くなり、断熱性に優れる
ことになろう。断熱効果が良好であればタービンの動作
温度を一ヒ昇でき、また囲い板の冷却条件が軽減され得
る。このようにタービン囲い板のセラミック層の信頼性
および摩耗性を高めて、熱歪によるセラミックの割れを
防止し、囲い板の金属成分の酸化による弱化を阻止し、
−目つタービン先端部と囲い板のセラミック層との摩耗
を最小限に押える必要がある。
、セラミック材の熱伝達率が低くなり、断熱性に優れる
ことになろう。断熱効果が良好であればタービンの動作
温度を一ヒ昇でき、また囲い板の冷却条件が軽減され得
る。このようにタービン囲い板のセラミック層の信頼性
および摩耗性を高めて、熱歪によるセラミックの割れを
防止し、囲い板の金属成分の酸化による弱化を阻止し、
−目つタービン先端部と囲い板のセラミック層との摩耗
を最小限に押える必要がある。
従って本発明の一目的は従来のガスタービンに比べ長期
間にわたり大巾に高い効率で作動可能な高圧ガスタービ
ンを供し得るタービン囲い板を提供することにある。
間にわたり大巾に高い効率で作動可能な高圧ガスタービ
ンを供し得るタービン囲い板を提供することにある。
本発明の他の目的は羽根先端部との間隙を小さくでき、
効率を大巾に向上しうる摩耗可能な被覆体を有したター
ビン囲い板を提供することにある。
効率を大巾に向上しうる摩耗可能な被覆体を有したター
ビン囲い板を提供することにある。
本発明の更に他の目的は耐酸化性を高め、セラミック層
と囲い板基材の間の大きな熱歪によるセラミック層の割
れを防止し得る摩耗可能なタービン囲い板を提供するこ
とにある。
と囲い板基材の間の大きな熱歪によるセラミック層の割
れを防止し得る摩耗可能なタービン囲い板を提供するこ
とにある。
本発明の別の目的は金属結合鵜、界部において密度を高
くし、ガス通過面では密Ｉｆ ｆ：低く摩耗性を高くし
得る摩耗可能なセラミック被覆体を有したタービン囲い
板を提供することにある。
くし、ガス通過面では密Ｉｆ ｆ：低く摩耗性を高くし
得る摩耗可能なセラミック被覆体を有したタービン囲い
板を提供することにある。
本発明の更に別の目的は囲い板の冷却条件を軽減し囲い
板あるいは保持具の応力を減少し、囲い板の変形を押え
、漏れを最小限に押え羽根先端部の摩れ開始を遅延させ
得るセラミック被覆体を有したタービン囲い板を提供す
ることにある。
板あるいは保持具の応力を減少し、囲い板の変形を押え
、漏れを最小限に押え羽根先端部の摩れ開始を遅延させ
得るセラミック被覆体を有したタービン囲い板を提供す
ることにある。
本発明の他の目的は極めて高温の動作条件の下でも囲い
板基材に割れを引き起さない分断された被覆体を有し７
たタービン囲い板を提供することにある１゜ （問題点を解決するだめの手段） 本発明によれば、囲い板基材には摩耗可能な被覆体が施
こされ、囲い板基材の内面にはアレイ状に段部が形成さ
れ、アレイ状の段部上には被覆層が形成され、破憶層に
は各段部から土方へ向い被覆層全体に亘って娘びるボイ
ドが形成されて互いに隣接する段部がボイドを介し互い
に分断されるように設けられてなる。このボイドはアレ
イ状の段部上にプラズマ溶射法により所定のプラズマ溶
射角度（即ち段部の２９、傾斜角１にセラミック材を直
接伺着させないよう）でセラミック層を溶射１−、て形
成される。壕だ囲い板基材の内面には長手方向に延び円
形の互いに平行な溝部と実躍的に溝と同一の高さを−ｆ
ｊする斜段部が機械加工法、鋳造法等によｊ＋ ７１″
１′成される。月１）ボイドはプラズマ溶射中互いに隣
接する段部間に一ト方へ延びるよう形成される、即ち好
適な清浄作業後斜設部上に結合金属がプラズマ溶射きれ
、薄い結合金属層が形成される。次に結合金属層上にボ
イドを生じる角度をもってプラズマ溶射によりセラミッ
クを溶射してセラミック層が形成される。金属結合層は
ＮｉＣｒＡｌｙ（あるいは他の好適な耐酸化金属）で作
られ、一方セラミック層はイツトリウムにより安定化さ
れたジルコニア材で作らｎる。好壕しくは斜段部の１）
１１さが２０ミル（約０．５０８ｓ ）にさｔ１１プラ
ズマ溶射角１０°が４５度にさｉｔで、ボイドの＋（！
ｌさが斜段部の高さの約２倍の約４０ミル（約１．０１
６所・）になる。平滑面に加Ｅ、Ｕ Ｌｋ後のセラミツ
タ層の厚さは約５０ミＡ＝（約１．２７０馴）にさノす
る。
板基材に割れを引き起さない分断された被覆体を有し７
たタービン囲い板を提供することにある１゜ （問題点を解決するだめの手段） 本発明によれば、囲い板基材には摩耗可能な被覆体が施
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れ、アレイ状の段部上には被覆層が形成され、破憶層に
は各段部から土方へ向い被覆層全体に亘って娘びるボイ
ドが形成されて互いに隣接する段部がボイドを介し互い
に分断されるように設けられてなる。このボイドはアレ
イ状の段部上にプラズマ溶射法により所定のプラズマ溶
射角度（即ち段部の２９、傾斜角１にセラミック材を直
接伺着させないよう）でセラミック層を溶射１−、て形
成される。壕だ囲い板基材の内面には長手方向に延び円
形の互いに平行な溝部と実躍的に溝と同一の高さを−ｆ
ｊする斜段部が機械加工法、鋳造法等によｊ＋ ７１″
１′成される。月１）ボイドはプラズマ溶射中互いに隣
接する段部間に一ト方へ延びるよう形成される、即ち好
適な清浄作業後斜設部上に結合金属がプラズマ溶射きれ
、薄い結合金属層が形成される。次に結合金属層上にボ
イドを生じる角度をもってプラズマ溶射によりセラミッ
クを溶射してセラミック層が形成される。金属結合層は
ＮｉＣｒＡｌｙ（あるいは他の好適な耐酸化金属）で作
られ、一方セラミック層はイツトリウムにより安定化さ
れたジルコニア材で作らｎる。好壕しくは斜段部の１）
１１さが２０ミル（約０．５０８ｓ ）にさｔ１１プラ
ズマ溶射角１０°が４５度にさｉｔで、ボイドの＋（！
ｌさが斜段部の高さの約２倍の約４０ミル（約１．０１
６所・）になる。平滑面に加Ｅ、Ｕ Ｌｋ後のセラミツ
タ層の厚さは約５０ミＡ＝（約１．２７０馴）にさノす
る。
（作用）
十述のように構成さ涯／仁本脅、門によるタービン［１
■１い板（９−あっては、特にセラミックと基材との熱
膨張率の差によるφに、↑：す、ボイドの１’、部から
加丁十ラミック面１に向っでｉ＃’１〕′１乃く／ｉじ
勝ｔ１になる２′ｌ（、ボイドにより金妊、、１＋ラミ
パックとの熱＋１ａ張率の差による歪が吸収されて、セ
ラミック層の大きな割れが防止されることになる。また
プラズマ溶射パラメータがセラミック層の外面に充分な
微孔質を与えてタービン羽根の先端部によシ摩耗可能に
されるように選定され、必要に応じプラズマ溶射パラメ
ータが、セラミックと金属との間の境界部の密度を高く
し且つ充分な結合（接着）性を与えるべく選択されると
共に、セラミック面を効果的に摩耗可能にして囲い板と
羽根先端部との間隙を極めて小さくシ、且つセラミック
層によシ羽根材を損うことのないよう、タービンの羽根
先端部を硬化処理することによシ、極めて高効率且つ低
損失でタービンを作動可能にし、また熱歪によるセラミ
ックの割れの危惧も低減し得る。
■１い板（９−あっては、特にセラミックと基材との熱
膨張率の差によるφに、↑：す、ボイドの１’、部から
加丁十ラミック面１に向っでｉ＃’１〕′１乃く／ｉじ
勝ｔ１になる２′ｌ（、ボイドにより金妊、、１＋ラミ
パックとの熱＋１ａ張率の差による歪が吸収されて、セ
ラミック層の大きな割れが防止されることになる。また
プラズマ溶射パラメータがセラミック層の外面に充分な
微孔質を与えてタービン羽根の先端部によシ摩耗可能に
されるように選定され、必要に応じプラズマ溶射パラメ
ータが、セラミックと金属との間の境界部の密度を高く
し且つ充分な結合（接着）性を与えるべく選択されると
共に、セラミック面を効果的に摩耗可能にして囲い板と
羽根先端部との間隙を極めて小さくシ、且つセラミック
層によシ羽根材を損うことのないよう、タービンの羽根
先端部を硬化処理することによシ、極めて高効率且つ低
損失でタービンを作動可能にし、また熱歪によるセラミ
ックの割れの危惧も低減し得る。
（実施例）
第１図を参照するに、断熱性を有し且つ研摩可能なセラ
ミック被覆体が、高温に耐える金属製（たとえばＨ８２
５若しくはＭａｒ −Ｍ ５０９ ）あるいはセラミッ
ク製（例えば窒化珪素）のタービン囲い板、即ちリング
（１）の内面（２）（所定のパターンの斜段部あるいは
溝部を持つように形成される）に施される。リング（１
）に用いる材料に応じ適宜選択して機械加工法、電気放
電加工法、電気化学加工法、レーザ加工法等、各種加工
法によりリング（１）の内面（２）に対し斜段部あるい
は溝部が形成される。リング（１）が鋳造法により！！
！造される場合にはこれらの所定のパターンの斜段部あ
るいは溝部を鋳造時に作成することができよう。リング
（１）が粉末成形される場合所定のパターンの斜段部あ
るいは溝部は成形工具によシ形成され得る。
ミック被覆体が、高温に耐える金属製（たとえばＨ８２
５若しくはＭａｒ −Ｍ ５０９ ）あるいはセラミッ
ク製（例えば窒化珪素）のタービン囲い板、即ちリング
（１）の内面（２）（所定のパターンの斜段部あるいは
溝部を持つように形成される）に施される。リング（１
）に用いる材料に応じ適宜選択して機械加工法、電気放
電加工法、電気化学加工法、レーザ加工法等、各種加工
法によりリング（１）の内面（２）に対し斜段部あるい
は溝部が形成される。リング（１）が鋳造法により！！
！造される場合にはこれらの所定のパターンの斜段部あ
るいは溝部を鋳造時に作成することができよう。リング
（１）が粉末成形される場合所定のパターンの斜段部あ
るいは溝部は成形工具によシ形成され得る。
しかしてタービン（１）の内面（２）には第２図、第２
Ａ図および第２Ｂ図に示す如く、その全面に亘ってアレ
イ状、特に格子状の斜段部（３）が形成されることにな
る。各斜段部（３）の互いに隣接するほぼ垂直な壁部（
４）間の長さく６）は好ましくは約１００ミル（約２．
５４ａ＋、）にされ、各斜段部（３）の壁部（４）の高
さく５）は約２０ミル（約０．５０８課）にされる（第
２Ａ図参照）。
Ａ図および第２Ｂ図に示す如く、その全面に亘ってアレ
イ状、特に格子状の斜段部（３）が形成されることにな
る。各斜段部（３）の互いに隣接するほぼ垂直な壁部（
４）間の長さく６）は好ましくは約１００ミル（約２．
５４ａ＋、）にされ、各斜段部（３）の壁部（４）の高
さく５）は約２０ミル（約０．５０８課）にされる（第
２Ａ図参照）。
また斜段部（３）の両側部は互いに平行に離間され、連
続する７字状の、アレイ状に配列された溝部Ｑ４）によ
シ区分されておシ、この溝部α少の深さは各斜段部（３
）の頂部（４Ａ）から測定して２０ミル（約０．５０８
簡）にされる。この場合溝部（１４）は必ずしも７字状
に形成する必要がなく、用途に応じ所望の形状に形成し
得る。
続する７字状の、アレイ状に配列された溝部Ｑ４）によ
シ区分されておシ、この溝部α少の深さは各斜段部（３
）の頂部（４Ａ）から測定して２０ミル（約０．５０８
簡）にされる。この場合溝部（１４）は必ずしも７字状
に形成する必要がなく、用途に応じ所望の形状に形成し
得る。
一方、粗粒清浄作業後に３１部のクロム、１１部のアル
ミニウム、０．５部のイツトリウム、残シがニッケルか
らなる配合物ＮｉＣｒＡｌｙのような耐酸化性の薄い金
属層（８）が第３図に示されるようにリング（１）の斜
段部にプラズマ溶射されて形成される。
ミニウム、０．５部のイツトリウム、残シがニッケルか
らなる配合物ＮｉＣｒＡｌｙのような耐酸化性の薄い金
属層（８）が第３図に示されるようにリング（１）の斜
段部にプラズマ溶射されて形成される。
このときプラズマ溶射ガンＱＯはリング（１）の平面に
対しほぼ直角な基準線αυに対しである角度αａをなす
点線０２の方向に配向されている。図示の実施例の場合
、プラズマ溶射の角度０３は約１５度にされ、リング（
１）が一定の速度で回転されるに応じ１００ミル平方の
斜段部（３）並びに壁部（４）上に耐酸化性の金属（Ｎ
ｉＯｒＡｌｙ）層（８）が確実に形成される。金属Ｎ（
８）はクロムアロイ（Ｏｈｒｏｍａｌ１０７ ）のよう
な、入手容易な好適な利料で形成し得る。
対しほぼ直角な基準線αυに対しである角度αａをなす
点線０２の方向に配向されている。図示の実施例の場合
、プラズマ溶射の角度０３は約１５度にされ、リング（
１）が一定の速度で回転されるに応じ１００ミル平方の
斜段部（３）並びに壁部（４）上に耐酸化性の金属（Ｎ
ｉＯｒＡｌｙ）層（８）が確実に形成される。金属Ｎ（
８）はクロムアロイ（Ｏｈｒｏｍａｌ１０７ ）のよう
な、入手容易な好適な利料で形成し得る。
ＮｉＣｒＡｌｙの金属層（８）は金属製リング（１）に
対し極めて接着性が良好であシ、一方金属層（８）上に
形成する、ジルコニアにより安定化されるようなセラミ
ック材層の、Ｎｉ０ｒＡ］、ｙの金属層（８）に対する
接着性も極めて良い。
対し極めて接着性が良好であシ、一方金属層（８）上に
形成する、ジルコニアにより安定化されるようなセラミ
ック材層の、Ｎｉ０ｒＡ］、ｙの金属層（８）に対する
接着性も極めて良い。
次に第４図に示すように、リング（１）が一定の速度で
回転されるに応じＮ１ＣｒＡ１ｙの金属層（８）の上面
にプラズマ溶射ガン←Ｑからイツ） ｌ）ラムにより安
定化されたジルコニア材が溶射され、厚さ約５０ミル（
約１．２７０ ｍ ）のジルコニア材層Ｏｑが形成され
る。プラズマ溶射ガンＱつの溶射は点線で示す方向、即
ちリング（１）の接線面に対し直角な基準線θηに対し
である角度Ｏａｌをなして行なわれる。第４図の実施例
において角度（ロ））は４５度にされているが、この角
度はジルコニア材層（１９にボイド（財）を生じさせる
ようなとき経歴しいことが判明した。プラズマ溶射の角
度θ〜が充分に太きいと、溶射されたジルコニア材が金
属層（８）の急傾斜面（９）または各溝部０勇のほぼ直
角な壁部に対し効果的に蒸着されずボイド曽が生じ易く
なる。このような蒸着は［視線（１ｉｎｅ ｏｆ ｓｉ
ｇｈｔ ） Ｊ蒸着と呼ばれ得る。これによシＮｉＣｒ
Ａｌｙの金属Ｉ脩（８）の斜段面（８Ａ）上にはジルコ
ニア材が高密度で蒸着されるが、各溝（１４）のほぼ直
角な急傾斜面（９）には高密度に蒸着されない。従って
比較的弱い結合状態で空隙部領域を含むボイド（イ）が
形成される。このようなボイド（イ）はジルコニア材層
０９内において実質的に上方まで延び、１００ミル平方
（約６．４５ｕ” ）の斜段部３相互が効果的に分離さ
れ得る。
回転されるに応じＮ１ＣｒＡ１ｙの金属層（８）の上面
にプラズマ溶射ガン←Ｑからイツ） ｌ）ラムにより安
定化されたジルコニア材が溶射され、厚さ約５０ミル（
約１．２７０ ｍ ）のジルコニア材層Ｏｑが形成され
る。プラズマ溶射ガンＱつの溶射は点線で示す方向、即
ちリング（１）の接線面に対し直角な基準線θηに対し
である角度Ｏａｌをなして行なわれる。第４図の実施例
において角度（ロ））は４５度にされているが、この角
度はジルコニア材層（１９にボイド（財）を生じさせる
ようなとき経歴しいことが判明した。プラズマ溶射の角
度θ〜が充分に太きいと、溶射されたジルコニア材が金
属層（８）の急傾斜面（９）または各溝部０勇のほぼ直
角な壁部に対し効果的に蒸着されずボイド曽が生じ易く
なる。このような蒸着は［視線（１ｉｎｅ ｏｆ ｓｉ
ｇｈｔ ） Ｊ蒸着と呼ばれ得る。これによシＮｉＣｒ
Ａｌｙの金属Ｉ脩（８）の斜段面（８Ａ）上にはジルコ
ニア材が高密度で蒸着されるが、各溝（１４）のほぼ直
角な急傾斜面（９）には高密度に蒸着されない。従って
比較的弱い結合状態で空隙部領域を含むボイド（イ）が
形成される。このようなボイド（イ）はジルコニア材層
０９内において実質的に上方まで延び、１００ミル平方
（約６．４５ｕ” ）の斜段部３相互が効果的に分離さ
れ得る。
上記の配合のジルコニア材は大きな体積分率の単斜相打
の生成を抑止するように作用するイツトリウムを８％混
入することにより安定化され得る。
の生成を抑止するように作用するイツトリウムを８％混
入することにより安定化され得る。
イツトリウムを８係含むジルコニア材配合物を断熱被覆
に用いる場合、良好な歪許容度を示すことが判明した。
に用いる場合、良好な歪許容度を示すことが判明した。
セラミック層を分離せしめる構成をとることにより、タ
ービン囲い板即ちリング（１）におりて多数の研摩可能
な被覆部を舟ることができる。クロムアロイ リサーチ
アンド テクノロジ（（Ｅｈｒｏｍａｌｌｏｙ Ｒθ
５ｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｔｅｃｈ、ｎｏｌｏｇｙ ）に
基づけば、プラズマ溶射の角度を４５度にし、ｎつプラ
ズマ溶射パラメータを適宜選択してセラミックグラズマ
溶射を行ない所望の微孔度を有するジルコニア材層０９
の被覆体が形成されて確実且つ良好な研摩性が与えられ
ることになろう。
ービン囲い板即ちリング（１）におりて多数の研摩可能
な被覆部を舟ることができる。クロムアロイ リサーチ
アンド テクノロジ（（Ｅｈｒｏｍａｌｌｏｙ Ｒθ
５ｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｔｅｃｈ、ｎｏｌｏｇｙ ）に
基づけば、プラズマ溶射の角度を４５度にし、ｎつプラ
ズマ溶射パラメータを適宜選択してセラミックグラズマ
溶射を行ない所望の微孔度を有するジルコニア材層０９
の被覆体が形成されて確実且つ良好な研摩性が与えられ
ることになろう。
第４図中、符号（イ）により最終加工輪郭線を示しであ
るが、ジルコニア材層θ９の波面（イ）を最終輪郭線（
ハ）普で加工して、本発明による研摩可能なセラミック
層で被覆された、タービン（１）、即ちタービン囲い板
の平滑な内面を形成せしめる。このとき本実施例では、
ボイド（イ）の高さ＠は約４０ミル（約１．０１６ｗＩ
ｎ、）にされる。第５図には本発明の研摩可能なセラミ
ック層で被覆されたタービン囲い板の最終加工状態の平
滑な内面０５つが示される。
るが、ジルコニア材層θ９の波面（イ）を最終輪郭線（
ハ）普で加工して、本発明による研摩可能なセラミック
層で被覆された、タービン（１）、即ちタービン囲い板
の平滑な内面を形成せしめる。このとき本実施例では、
ボイド（イ）の高さ＠は約４０ミル（約１．０１６ｗＩ
ｎ、）にされる。第５図には本発明の研摩可能なセラミ
ック層で被覆されたタービン囲い板の最終加工状態の平
滑な内面０５つが示される。
ジルコニア材のプラズマ溶射のパラメータを変えて数多
くの実験を行ない好適なプラズマ溶射の角度、離間距離
、およびジルコニア材層の厚さが決定された。第６図に
はボイド（イ）の高さと斜段部（３）の高さく５＞ （
第２図参照）との関係が示されている。実験によれば、
艮手力向の７字状の溝（１４）（第２図１照）の深さを
斜段部（３）の高さく５）と少なくとも回−にする必要
があることが判明した。第６図のグラフで、直線動、（
ハ）、翰は夫々ジルコニア材のプラズマ溶射の角度０８
＜第４図参照）が４５度。
くの実験を行ない好適なプラズマ溶射の角度、離間距離
、およびジルコニア材層の厚さが決定された。第６図に
はボイド（イ）の高さと斜段部（３）の高さく５＞ （
第２図参照）との関係が示されている。実験によれば、
艮手力向の７字状の溝（１４）（第２図１照）の深さを
斜段部（３）の高さく５）と少なくとも回−にする必要
があることが判明した。第６図のグラフで、直線動、（
ハ）、翰は夫々ジルコニア材のプラズマ溶射の角度０８
＜第４図参照）が４５度。
３０度７１５度の場合である。第６図の実験結果により
、ボイド（イ）（第４図参照）の高さは斜段部（３）の
高さおよび溝（１４）の深さにほぼ比例し、またプラズ
マ溶射の角度ｑ預に左右されることが理解されよう。即
ちプラズマ溶射の角度を４５度、斜段部の高さくおよび
溝の深さ）を２０ミル（約帆５０８謬）（最大値）にす
ると、ボイドの高さが４０ミル以上（約１ 、０１６
ｍｍ以上）となり、所定のジルコニア材層の分断が代）
られた。プラズマ溶射の角度および斜段部の高さを犬に
すると、囲い板の断熱被覆の厚さが」二連の場合より厚
くなると考えられる。まだイツトリウムにより安定化さ
れたジルコニア材のプラズマ溶射中プラズマ溶射ガンの
囲い板からの距離を変えてもボイドの高さに影響を及は
さないものと考えられる。
、ボイド（イ）（第４図参照）の高さは斜段部（３）の
高さおよび溝（１４）の深さにほぼ比例し、またプラズ
マ溶射の角度ｑ預に左右されることが理解されよう。即
ちプラズマ溶射の角度を４５度、斜段部の高さくおよび
溝の深さ）を２０ミル（約帆５０８謬）（最大値）にす
ると、ボイドの高さが４０ミル以上（約１ 、０１６
ｍｍ以上）となり、所定のジルコニア材層の分断が代）
られた。プラズマ溶射の角度および斜段部の高さを犬に
すると、囲い板の断熱被覆の厚さが」二連の場合より厚
くなると考えられる。まだイツトリウムにより安定化さ
れたジルコニア材のプラズマ溶射中プラズマ溶射ガンの
囲い板からの距離を変えてもボイドの高さに影響を及は
さないものと考えられる。
タービン囲い板（リング（１））の研摩可能なセラミッ
ク被覆体を充分にテストするためには、羽根の先端部を
拡大し剛直にして、被覆体上にあたるタービン羽根の先
端部金属の摩耗を最小限にするコトにより、試験タービ
ンエンジンの羽根の先端部を変形させる程度の応力を加
える必要があった。
ク被覆体を充分にテストするためには、羽根の先端部を
拡大し剛直にして、被覆体上にあたるタービン羽根の先
端部金属の摩耗を最小限にするコトにより、試験タービ
ンエンジンの羽根の先端部を変形させる程度の応力を加
える必要があった。
通常第７図に示す如く羽根■には硬化材の薄い先端部層
（至）が形成されるが、このようにタービン羽根の先端
部を硬化せしめる構成自体については周知であるので説
明は省略する。
（至）が形成されるが、このようにタービン羽根の先端
部を硬化せしめる構成自体については周知であるので説
明は省略する。
上記の構造のものに対し２つのテストを行なった。即ち
第１のテストは数回の動作ナイクルで合ｄ１約２５時間
にわたり行なつん。第１のテストの目的はセラミック層
が存在することにより、割れを生じることなくすべての
歪が阻止され、通常の動作温度の下での高速ガスによる
腐蝕作用に対し極めて強度が高いことを確認することに
あった。
第１のテストは数回の動作ナイクルで合ｄ１約２５時間
にわたり行なつん。第１のテストの目的はセラミック層
が存在することにより、割れを生じることなくすべての
歪が阻止され、通常の動作温度の下での高速ガスによる
腐蝕作用に対し極めて強度が高いことを確認することに
あった。
第１のテストでは摩耗を避けるべく羽根先端部に対し充
分な間隙が与えられた。予想したようにガスによる腐蝕
はなく、ボイドにより区画された、：＋、ｏｏミル平方
（約６．４５ Ｍ２）のジルコニア材の斜段部に割れも
生ぜｆｌまたタービン囲い板（リング（１））に変形が
生じなかった□。
分な間隙が与えられた。予想したようにガスによる腐蝕
はなく、ボイドにより区画された、：＋、ｏｏミル平方
（約６．４５ Ｍ２）のジルコニア材の斜段部に割れも
生ぜｆｌまたタービン囲い板（リング（１））に変形が
生じなかった□。
第２のテストでは羽根先端部とタービン囲い板（リング
（１））との間隙はジルコニア材層の表面が摩擦あるい
は喰込みを生じる程度に小さくして摩耗度を測定した。
（１））との間隙はジルコニア材層の表面が摩擦あるい
は喰込みを生じる程度に小さくして摩耗度を測定した。
テスト後、セラミック層を有するリング（１）を目視検
査した結果、リング（１）の内面が約１０ミル（約０．
２５４ｍ）の深さまで摩耗され羽根先端部の被覆層は摩
耗によシ相当に損耗を来たすが羽根先端部の金属はセラ
ミック層に対し小量しか摩耗されないことが判明した。
査した結果、リング（１）の内面が約１０ミル（約０．
２５４ｍ）の深さまで摩耗され羽根先端部の被覆層は摩
耗によシ相当に損耗を来たすが羽根先端部の金属はセラ
ミック層に対し小量しか摩耗されないことが判明した。
このように比較的激しい摩耗が生じても割れが生ぜず、
リング内面の斜段部の歪許容度が優れていることが確認
された。
リング内面の斜段部の歪許容度が優れていることが確認
された。
（発明の効果）
上述の如き本発明によるタービン囲い板においては有効
な被覆体を施しであるから、上記の実施例のようにター
ビン用のリングに適用して羽根先端部との間隙を小さく
でき、これに伴う漏れ損失を小さくできるので、タービ
ンエンジンの効率全大巾に上昇できる。
な被覆体を施しであるから、上記の実施例のようにター
ビン用のリングに適用して羽根先端部との間隙を小さく
でき、これに伴う漏れ損失を小さくできるので、タービ
ンエンジンの効率全大巾に上昇できる。
また本発明によれば、羽根先端部とリングとの間隙を当
初相当小さくでき、従ってエンジン性能を向上でき、且
つ長期間に亘シこの間隙を維持可能である。これは、セ
ラミック層の摩耗によジタービン羽根の先端部の過度の
摩耗（リング（１）の全周に沿った間隙の増大に応じた
損失の増大）が阻止され得る。且つまたセラミック材を
使用することによシリング（１）が断熱され、このため
リング（１）の冷却条件が軽減され、リングあるいは保
持具の応力若しくは歪が軽減されて、その結果漏れが最
小限に押えられ、羽根先端部の摩耗の開始を遅延でき且
つ動作効率の損失を最小限に押え得る。
初相当小さくでき、従ってエンジン性能を向上でき、且
つ長期間に亘シこの間隙を維持可能である。これは、セ
ラミック層の摩耗によジタービン羽根の先端部の過度の
摩耗（リング（１）の全周に沿った間隙の増大に応じた
損失の増大）が阻止され得る。且つまたセラミック材を
使用することによシリング（１）が断熱され、このため
リング（１）の冷却条件が軽減され、リングあるいは保
持具の応力若しくは歪が軽減されて、その結果漏れが最
小限に押えられ、羽根先端部の摩耗の開始を遅延でき且
つ動作効率の損失を最小限に押え得る。
一方本発明の厚いセラミック被覆体の斜段部は上述の如
きタービンのリング以外の対象物において耐摩れ性が要
求されない場合にも使用できる。
きタービンのリング以外の対象物において耐摩れ性が要
求されない場合にも使用できる。
例えば本発明はタービンエンジンの燃焼器、タービン間
に配設されるダクト、出口ライナ、ノズル等にも使用で
きる。本発明によれば被覆層が分断されるので被覆面に
熱応力が生ぜず、このため割れの発生が最小限に抑制さ
れ得る。
に配設されるダクト、出口ライナ、ノズル等にも使用で
きる。本発明によれば被覆層が分断されるので被覆面に
熱応力が生ぜず、このため割れの発生が最小限に抑制さ
れ得る。
丑だ本発明は図示の実施例に沿って説明したが、本発明
は当該実施例に限定されるものではなく、特許請求の技
術的思想に含まれるすべての設計変更を包有する。例え
ばジルコニア材以外の他のセラミック材も使用できる。
は当該実施例に限定されるものではなく、特許請求の技
術的思想に含まれるすべての設計変更を包有する。例え
ばジルコニア材以外の他のセラミック材も使用できる。
またジルコニア材を安定化させるためにイツトリウム以
外の他の元素も使用できる。テストするに除しジルコニ
ア材層において微孔質を均一にしたが、プラズマ溶射パ
ラメータを変更し摩耗性を高めることにより、更に微孔
質が向上できるものと考えられ得る。例えば必要ならば
プラズマ溶射のパラメータを変えることによりジルコニ
ア材層の底部から頂部へ順次変化するような微孔質を与
えることもでき、これにより頂部において良好な摩耗性
を与え一方底部ではＮｉ０ｒＡ’ｌｙ全０ｒＡ’ｌｙめ
て強い接着性を付与するようなジルコニア材層を形成で
きる。また上述した斜段部の他に、均一または不均一な
段面あるいは不連続面等の各種の構成を採用でき、用途
に応じ好適なものが選択され得る。且つ基材面上の段部
あるいけ基材面の不連続部が悪縁壁部を有し、大きなプ
ラズマ溶射角度をもってプラズマ溶射中、この悪縁壁部
からボイドが延び、セラミックライチを小さな部分に区
分するように構成すれば、このような段部あるいは不連
続部も採用できる。リング内面に所定のパターンの段部
は鋳造加工、電気化学的加工、放電加工、レーザ加工等
の周知な各種加工法により形成し得るが、この場合「視
線」炎噴射法、蒸着法（例えば電子ビーム蒸着法）を採
用してセラミック被覆体層にボイドを形成することがで
きる。まだ耐酸化性結合材としてＮｉ０ｒＡｌｙのみを
示されたが他の材料、例えばＣ００ｒＡ１ｙ 、 Ｎｉ
０ｏＯｒＡ１ｙ 、 Ｆｅ０ｒＡ、１ｙ 、 ＮｉＣｒ
Ａｌｙも使用でき、セラミック、ステンレススチール、
耐火材等の非スーパアロイで作られた基材に対しても将
来使用可能となろう。所定の使用条件下で金属またはセ
ラミック基材が充分に優れた耐酸化性を有し、且つセラ
ミック被覆体層に対し充分に接着可能であれば結合金ｆ
ｆを省略し得る。月つ基材はスーパアロイ材以外のセラ
ミック基材も採用でき、又基材として単一な円筒体ある
いけ半円筒セグメントからなる円筒体を、用い得る。尚
本明細ψで用いた月給「円筒体」とは単一の円筒体およ
び組み合わせて一つの円筒体となる円筒セグメントのい
ずれも含んでいる。更に径流タービンに用いる場合、囲
い板はうす巻き状にし得、且つまた他の用途で円錐形に
してもよい。
外の他の元素も使用できる。テストするに除しジルコニ
ア材層において微孔質を均一にしたが、プラズマ溶射パ
ラメータを変更し摩耗性を高めることにより、更に微孔
質が向上できるものと考えられ得る。例えば必要ならば
プラズマ溶射のパラメータを変えることによりジルコニ
ア材層の底部から頂部へ順次変化するような微孔質を与
えることもでき、これにより頂部において良好な摩耗性
を与え一方底部ではＮｉ０ｒＡ’ｌｙ全０ｒＡ’ｌｙめ
て強い接着性を付与するようなジルコニア材層を形成で
きる。また上述した斜段部の他に、均一または不均一な
段面あるいは不連続面等の各種の構成を採用でき、用途
に応じ好適なものが選択され得る。且つ基材面上の段部
あるいけ基材面の不連続部が悪縁壁部を有し、大きなプ
ラズマ溶射角度をもってプラズマ溶射中、この悪縁壁部
からボイドが延び、セラミックライチを小さな部分に区
分するように構成すれば、このような段部あるいは不連
続部も採用できる。リング内面に所定のパターンの段部
は鋳造加工、電気化学的加工、放電加工、レーザ加工等
の周知な各種加工法により形成し得るが、この場合「視
線」炎噴射法、蒸着法（例えば電子ビーム蒸着法）を採
用してセラミック被覆体層にボイドを形成することがで
きる。まだ耐酸化性結合材としてＮｉ０ｒＡｌｙのみを
示されたが他の材料、例えばＣ００ｒＡ１ｙ 、 Ｎｉ
０ｏＯｒＡ１ｙ 、 Ｆｅ０ｒＡ、１ｙ 、 ＮｉＣｒ
Ａｌｙも使用でき、セラミック、ステンレススチール、
耐火材等の非スーパアロイで作られた基材に対しても将
来使用可能となろう。所定の使用条件下で金属またはセ
ラミック基材が充分に優れた耐酸化性を有し、且つセラ
ミック被覆体層に対し充分に接着可能であれば結合金ｆ
ｆを省略し得る。月つ基材はスーパアロイ材以外のセラ
ミック基材も採用でき、又基材として単一な円筒体ある
いけ半円筒セグメントからなる円筒体を、用い得る。尚
本明細ψで用いた月給「円筒体」とは単一の円筒体およ
び組み合わせて一つの円筒体となる円筒セグメントのい
ずれも含んでいる。更に径流タービンに用いる場合、囲
い板はうす巻き状にし得、且つまた他の用途で円錐形に
してもよい。
第１図は本発明によるタービン囲い板の一実施例として
のリングの斜視図、第２図は同リングの部分拡大斜視図
、第２Ａ図は第２図の線２Ａ −２Ａに沿った断面図、
第２Ｂ図は第２図の線２Ｂ −２Ｂに沿った断面図、第
３図は第２図の斜段部にプラズマ溶射し１（ｌｃｒＡ１
ｙ結合層を形成する際の説明図、第４図は第３図の結合
層上にプラズマ溶射してジルコニア材層を形成する説明
断面図、第５図は第４図の構造体を最終加工したものの
断面図、第６図はボイドの高さと斜段部の高さまたは溝
の深さとの関係を示すグラフ、第７図はタービン羽根の
先端部の部分斜視図である。
のリングの斜視図、第２図は同リングの部分拡大斜視図
、第２Ａ図は第２図の線２Ａ −２Ａに沿った断面図、
第２Ｂ図は第２図の線２Ｂ −２Ｂに沿った断面図、第
３図は第２図の斜段部にプラズマ溶射し１（ｌｃｒＡ１
ｙ結合層を形成する際の説明図、第４図は第３図の結合
層上にプラズマ溶射してジルコニア材層を形成する説明
断面図、第５図は第４図の構造体を最終加工したものの
断面図、第６図はボイドの高さと斜段部の高さまたは溝
の深さとの関係を示すグラフ、第７図はタービン羽根の
先端部の部分斜視図である。
Claims (32)
- （１）内面を有する囲い板基材と、夫々比較的小さな傾
斜を有する第１の面と隅部において第１の面と連接し実
質的に垂直な傾斜を有する第２の面とを包有し、囲い板
基材の内面に形成されたアレイ状の段部と、基材の内面
において互いに交鎖して形成され各段部を区画するアレ
イ状の溝と、段部の第１の面に付着されるセラミック層
と、セラミック層内に形成され段部の縁部からセラミッ
ク層を実質的に一部にわたり貫通する多数のボイドとを
備えてなるタービン囲い板。 - （２）各ボイドが段部、溝部の隅部の全長に亘つて延設
されてなる特許請求の範囲第１項記載のタービン囲い板
。 - （３）各ボイドにはセラミック材粒子が弱く結合された
領域が包有されてなる特許請求の範囲第２項記載のター
ビン囲い板。 - （４）各ボイドには空隙部領域が包有されてなる特許請
求の範囲第２項記載のタービン囲い板。 - （５）囲い板基材の断面が円形であり、各溝部が円形断
面の軸線と交差する別の平面上に配設されてなる特許請
求の範囲第２項記載のタービン囲い板。 - （６）各段部が斜段部でなる特許請求の範囲第１項記載
のタービン囲い板。 - （７）各斜段部の最大高さが約２００ミル（約５．０８
ｍｍ）であり、各溝の最大深さが約２００ミル（約５．
０８ｍｍ）である特許請求の範囲第６項記載のタービン
囲い板。 - （８）セラミック層を各段部の第１の面と連接させる結
合層を備えてなる特許請求の範囲第２項記載のタービン
囲い板。 - （９）セラミック層の露出面が円筒状の平滑面である特
許請求の範囲第８項記載のタービン囲い板。 - （１０）セラミック層がジルコニア材で作られてなる特
許請求の範囲第８項記載のタービン囲い板。 - （１１）ジルコニア材がイットリウムにより安定化され
てなる特許請求の範囲第１０項記載のタービン囲い板。 - （１２）結合層がＮｉＣｒＡｌｙで作られてなる特許請
求の範囲第９項記載のタービン囲い板。 - （１３）結合層の厚さが実質的に３〜５ミル（約０．１
２７ｍｍ）であり、セラミック層の高さが実質的に４０
〜６０ミル（約１．０１６ないし約１．５２４ｍｍ）で
ある特許請求の範囲第８項記載のタービン囲い板。 - （１４）結合層の厚さが実質的に０．１インチ以下（約
２．５４ｍｍ以下）であり、セラミック層の厚さが実質
的に０．５インチ以下（約１２．７０ｍｍ以下）である
特許請求の範囲第８項記載のタービン囲い板。 - （１５）段部の第１の面の下縁部が他の段部の第２の面
の下縁部と連結されてなる特許請求の範囲第６項記載の
タービン囲い板。 - （１６）内面を有する囲い板基材と、基材の内面上に形
成され夫々が急峻な縁部を有するアレイ状の突起部と、
各突起部間に形成され各突起部を区画するアレイ状の溝
部と、基材の内面のアレイ状の溝部に付着されるセラミ
ック層と、セラミック層内に形成され夫々が急峻縁部か
らセラミック層の実質的に一部を貫通して延びセラミッ
ク層を区分して、相互に区分されたセラミック層を形成
する多数のボイドと、セラミック層により囲繞される多
数のタービン羽根と、各タービン羽根の外端部に配設さ
れた硬化層とを備えてなるガスタービン。 - （１７）内面を有する囲い板基材と、基材の内面に形成
され夫々急峻な縁部を有するアレイ状の段部と、基材の
内面に付設されるセラミック層と、セラミック層内に形
成され夫々が各急峻な縁部からセラミック層の実質的に
一部を貫通して延びセラミック層を区分し歪を吸収して
セラミック層の割れを最小限に押える多数のボイドとを
備えたライナ付の囲い板。 - （１８）平滑な内面を有した囲い板の基材を形成する工
程と、基材の内面に夫々が小さな傾斜を有する第１の面
と隅部において第１の面と連接し実質的に垂直な傾斜を
有する第２の面とを包有したアレイ状の段部を形成する
工程と基材の内面に段部を区画するアレイ状の交差溝部
を形成する工程と、第２の面上にセラミック材が直接付
着されない角度をもつてアレイ状の段部上に均等にプラ
ズマ溶射してセラミック層を形成し同時に段部の縁部上
部からセラミック層の実質的に一部を貫通して延びる多
数のボイドを内部に形成するセラミック層形成工程と、
セラミック層の主露出面を加工して円筒状、円錐状並び
にら線状内少なくとも一の形状の平滑な面を形成し囲い
板の基材の内面に対し摩耗可能なセラミック層を形成す
る工程とを包有してなるタービン囲い板の製造法。 - （１９）セラミック層形成工程前に、囲い板の基材の内
面の各段部にセラミック層と各段部の第１の面とを結合
させる結合材を付着する工程を包有してなる特許請求の
範囲第１８項記載の製造法。 - （２０）セラミック材をプラズマ溶射しタービン作動中
タービン羽根の先端部と摩耗可能に充分高い微孔質のセ
ラミック層を形成する工程を包有してなる特許請求の範
囲第１９項記載の製造法。 - （２１）セラミック材をプラズマ溶射し微孔質の程度が
外面部に比べ斜段部に隣接する部分が低くなるようにセ
ラミック層を形成し、セラミック層の外面における摩耗
度を高く且つ段部の第１の面と結合する部分の結合度を
高くする工程を包有してなる特許請求の範囲第１９項記
載の製造法。 - （２２）結合層に金属ＮｉＣｒＡｌｙを用いセラミック
層を安定化したジルコニア材で形成してなる特許請求の
範囲第２０項記載の製造法。 - （２３）ジルコニア材をイットリウムにより安定化して
なる特許請求の範囲第２２項記載の製造法。 - （２４）囲い板基材および基材上のセラミック層により
囲繞される多数のタービン羽根を形成しタービン羽根を
回転してセラミック層から正確な所定量のセラミックを
摩耗除去しタービン羽根の先端部とセラミック層との間
隙を正確に最小値にする工程を包有してなる特許請求の
範囲第２３項記載の製造法。 - （２５）各タービン羽根の外端部に、セラミック層から
セラミック材を摩耗除去可能に硬化被覆を、タービン羽
根のスーパアロイ金属を損なうことなく形成する工程を
包有してなる特許請求の範囲第２４項記載の製造法。 - （２６）内面を有する囲い板基材と、囲い板の内面上に
形成され夫々がアレイ状の突起部を区画する多数の溝部
および急峻な縁部を包有したアレイ状の面不連続部と、
突起部に付着されるセラミック層と、セラミック層内に
形成され夫々が急峻縁部からセラミック層の実質的に一
部を貫通して延びセラミック層を区分する多数のボイド
とを備えたライナ付囲い板。 - （２７）アレイ状の面不連続部が不均一に形成されてな
る特許請求の範囲第２６項記載の囲い板。 - （２８）アレイ状の面不連続部が均一に形成されてなる
特許請求の範囲第２６項記載の囲い板。 - （２９）セラミック層と突起部とを結合する結合層を備
えてなる特許請求の範囲第２６項記載の囲い板。 - （３０）平滑な内面を有する囲い板の基材を形成する工
程と、アレイ状の突起部を区分するアレイ状の交鎖溝部
を包有した急峻な縁部付のアレイ状の不連続部を囲い板
の内面に形成する工程と、急峻な縁部にセラミック材が
直接付着しないような角度をもつて囲い板の内面に対し
均一にセラミック材を蒸着してセラミック層を形成し同
時にセラミック層内に急峻な縁部からセラミック層の実
質的に一部を貫通して延びる多数のボイドを形成するセ
ラミック層形成工程とを包有してなるライナ付囲い板の
製造法。 - （３１）セラミック層の主露出面を加工し平滑な内面を
形成する工程を包有してなる特許請求の範囲第３０項記
載の製造法。 - （３２）セラミック層形成工程前に、囲い板基材の内面
の突起部上に突起部とセラミック層を結合する結合層を
形成する工程を包有してなる特許請求の範囲第３１項記
載の製造法。
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